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在过去半个世纪人们对于光学信号处理进行了广泛的研究，其基础为透镜傅里叶变换效应，该效应在光波传播的瞬间就完成了，且处理速度与被处理信号的信息量（例如图形尺寸）无关。经典的应用包括低通、高通滤波，卷积、解卷积以及图形的相关识别。近年来，电子学信号处理器计算功能飞速增长，而光学信号处理相对于电子学处理的优越性则是逐渐表现出来的。光学傅里叶变换的某些应用至今仍无法用电子学方法来替代，例如三维全息术和全息存储等。